Question

6．某磁黄铁矿的主要成分是Fe_xS（S为-2价，既含有Fe²⁺又含有Fe³⁺）．将一定量的该磁黄铁矿与100mL的盐酸恰好完全反应（注：矿石中其他成分不与盐酸反应），生成硫单质2.4g、FeCl₂ 0.425mol和一定量H₂S气体，且溶液中无Fe³⁺．则下列说法正确的是（　　）

• A． 该磁黄铁矿中Fe_xS的x=0.425
• B． 生成的H₂S气体在标准状况下的体积为2.24L
• C． 100mL的盐酸中HCl物质的量浓度为8.5mol/L
• D． 该磁黄铁矿Fe_xS中，Fe²⁺与Fe³⁺的物质的量之比为3：1

Answer 1

分析 n（S）=$\frac{2.4g}{32g/mol}$=0.075mol，根据转移电子守恒得n（Fe³⁺）=$\frac{0.075mol×（2-0）}{3-2}$=0.15mol，则n（Fe²⁺）=0.425mol-0.15mol=0.275mol，所以Fe²⁺与Fe³⁺的物质的量之比=0.275mol：0.15mol=11：6，
A．根据转移电子守恒计算n（Fe³⁺），根据铁原子守恒计算n（Fe²⁺），根据氢原子守恒及硫单质计算硫原子的物质的量，从而得出x值；有
B．根据氢原子守恒计算硫化氢的体积；
C．根据氯原子守恒计算盐酸的浓度；
D．根据转移电子守恒计算Fe²⁺与Fe³⁺的物质的量之比．

解答 解：A．Fe_xS中n（S）=0.075mol+0.425mol=0.5mol，n（Fe）=0.425mol，所以n（Fe）：n（S）=0.425mol：0.5mol=0.85，所以x=0.85，故A错误；
B．根据氢原子、氯原子守恒得n（H₂S）=$\frac{1}{2}$n（HCl）=n（FeCl₂）=0.425mol，V（H₂S）=0.425mol×22.4L/mol=9.52L，故B错误；
C．盐酸恰好反应生成FeCl₂ 0.425mol，根据氯原子守恒得c（HCl）=$\frac{0.425mol×2}{0.1L}$=8.5mol/L，故C正确；
D．根据转移电子守恒得n（Fe³⁺）=$\frac{0.075mol×（2-0）}{3-2}$=0.15mol，则n（Fe²⁺）=0.425mol-0.15mol=0.275mol，所以Fe²⁺与Fe³⁺的物质的量之比=0.275mol：0.15mol=11：6，故D错误；
故选C．

点评 本题考查了根据氧化还原反应进行计算，根据反应过程中原子守恒、转移电子守恒进行计算，根据氢原子守恒计算硫化氢体积，根据转移电子守恒计算亚铁离子和铁离子的物质的量之比，计算量较大，难度较大．